Математические модели и методы диагностики искажений сигнала в информационных каналах

• Автор: Киселёв, Вадим Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 124 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Общая характеристика работы.

Структура диссертации.

Глава 1. Методы диагностики искажений информационного сигнала

1.1. Структура информационного канала с системой диагностики.

1.2. Характеристики качества информационного сигнала.

1.3. Метод диагностики на базе нейронной сети

1.4. Метод диагностики на базе теории фильтрации изображений.

1.5. Метод диагностики на базе параметрического метода Прони.

1.6. Задачи диссертационной работы.

1.7. Выводы по главе.
Глава 2. Математические модели ортогональных квадратурноамплитудно модулированных сигналов
2.1. Процедура формирования и преобразования информационного сигнала
2.2. Тригонометрическая модель информационного сигнала.
2.3. Экспоненциальная модель информационного сигнала.
2.4. Обобщенная модель информационного сигнала.
2.5. Выводы по главе.
Глава 3. Комплексная оценка искажений модуляционной диаграммы
3.1. Аддитивный характер искажений информационного символа.
3.2. Фазовый сдвиг.
3.3. Несогласованность амплитуд
3.4. Квадратурная ошибка.
3.5. Ослабление сигнала .
3.6. Дрожание фазы.
3.7. Канальные искажения.
3.8. Трансформационная матрица.
3.9. Выводы по главе
Глава 4. Результаты моделирования
4.1. Реализация метода диагностики искажений.
4.2. Проверка эффективности метода диагностики искажений.
4.3. Практические исследования.
4.4. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Результаты проведенного численного анализа на основе разработанного метода оценки параметров искажений информационного сигнала, подтверждающие эффективность предложенного метода при определении параметров типовых искажений сигнала в информационных каналах. Реализация результатов. Результаты исследований внедрены в учебный процесс на кафедре «Техническая кибернетика и информатика» Саратовского ГТУ имени Гагарина Ю. А., а также в организации «Саратовский ОРТПЦ» ФГУП «РТРС», что подтверждено актом использования результатов исследования. Апробация работы. Основные результаты работы были представлены и доложены на Международных научно-технических конференциях «Проблемы управления, передачи и обработки информации» (Саратов, , ), «Математические методы в технике и технологиях» (Саратов, ; Пенза, ; Волгоград ), Международной научной конференции «Компьютерные науки и информационные технологии» (Саратов, ), научных семинарах кафедры «Техническая кибернетика и информатика» СГТУ имени Гагарина Ю. А. Во всероссийском проекте «ГГ ПРОРЫВ» (Москва, ) под эгидой партии «Единая Россия», совместно с государственной корпорацией «Ростехнологии» и компанией БоШте, работе автора присуждено второе место в номинации «Технологии будущего». Автор является лауреатом конкурса по программе «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» У. М.Н. И.К. Саратов, ) Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере, где им получен и реализуется грант на проведение НИОКР. Публикация результатов исследования. ЭВМ. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка в алфавитном порядке и приложения. Во введении характеризуется актуальность, новизна, научная и практическая значимость, цель работы, формулируются задачи и основные вопросы исследования, проводится краткий анализ работ, посвященных данной теме, перечисляются основные научные и практические результаты, выносимые на защиту, и раскрывается содержание основных разделов работы и структура исследований. В первой главе проведен анализ известных методов диагностики искажений информационного сигнала, основанного на кодировании методом ортогонального частотного разделения квадратурно-амплитудно модулированных сигнальных признаков, при наличии негативных воздействий со стороны формирующих сигнал блоков передающего устройства. Комплексное выявление типичных искажений сигнала. Оценивание влияния различных типов искажений на передачу информационного сигнала. Определение состояние канала за время до обнаружения приемной стороной сбоя. Дана формулировка основной задачи исследования и описаны научные задачи диссертации. Во второй главе разработана математическая модель информационного сигнала, кодированного методом ортогонального частотного разделения квадратурно-амплитудно модулированных сигнальных признаков, учитывающая особенности формирования информационного потока. Модель впоследствии позволила предложить математический метод оценки параметров искажений информационного сигнала для систем диагностики работы передающего устройства. В третьей главе выведена трансформационная матрица, описывающая искажения модуляционной диаграммы, вызванные фазовым сдвигом, несогласованностью амплитуд, квадратурной ошибкой, ослаблением сигнала, интерференционными искажениями, дрожанием фазы и гауссовым шумом, получены системы уравнений, лежащие в основе метода диагностики, решения которых для конкретного информационного сигнала дают параметры указанных искажений. В четвертой главе приведены результаты практического применения метода оценки параметров искажений информационного сигнала. Представлена функционально-логическая блок-схема алгоритма оценки параметров искажений разработанного программного комплекса, который использовался для проведения проверки адекватности математического метода оценки искажений. Показана эффективность метода при определении параметров типовых искажений в информационных каналах, а также выполнен сравнительный анализ, иллюстрирующий принципиальные преимущества предложенного метода по информационной надежности и быстродействию.